Однодизельна двовальна пропульсивна установка з гвинтами, що перекривають один одного

Однодизельна двовальна пропульсивна установка з гвинтами, що перекривають один одного, яка містить головний малооборотний реверсивний дизельний двигун, зубчасте зачеплення, котре в свою чергу має зубчасті колеса, які встановлені на опорах у корпусі, з поділом потужності на два валопроводи з двома гребними гвинтами, що обертаються в одному напрямку і встановлені з можливістю гвинтового перекриття, яка відрізняється тим, що опори зубчастих коліс виконані у вигляді роликів котушкоподібного типу і мають по три пояски, які контактують з повернутими до них ВІДПОВІДНИМИ циліндричними ділянками зубчастих коліс, при цьому ролики встановлені в корпусі і кришці згаданого зубчастого зачеплення у втулках непов Корисна модель відноситься до галузі суднового машинобудування та може використовуватися у складі пропульсивного комплексу суден різноманітного призначення з гвинтами фіксованого кроку і малооборотними двигунами внутрішнього згоряння Відома однодизельна одновальна енергетична установка, яка має малооборотний реверсивний дизельний двигун з прямою передачею потужності на гребний гвинт [див Проектування пропульсивної установки суден з прямою передачею потужності на гвинт / В П Шостак, В І Гершанік, В П Кот, М С Бондаренко, за ред В П Шостака Навчальний посібник -Миколаїв УДМТУ, 2003-500 с , на с 12, Фіг В1] Така установка досить проста і не потребує редуктора Однак при великих потужностях, які характерні для пропульсивних установок сучасних морських транспортних суден, та малих частотах обертання гребного вала (40 90об/хв) значно зростає діаметр гребного гвинта та його маса У таких умовах відбувається консольне навантаження опор дейдвудних ПІДШИПНИКІВ Гребні гвинти великого діаметру складні при виготовленні та мають високу вартість Крім того, для таких установок характерні високі питомі навантаження на гребний гвинт Найближчим аналогом корисної моделі є відома однодизельна двовальна пропульсивна установка з гвинтами, які перекривають один одного, що містить у своєму складі головний малооборотний дизельний двигун, зубчасте зачеплення з поділом потужності на два валопроводи та два гребні гвинти, котрі обертаються в одному напрямку та встановлені з можливістю гвинтового перекриття При цьому в опорах зубчастих шевронних колес, що входять у зубчасте зачеплення, використовуються гідродинамічні підшипники ковзання [див Технический отчет, выполненный по теме ИІХ-1089, IV этап Дизельные пропульсивные установки с соосными противоположно вращающимися винтами для транспортных средств, ЦНИИТЭНС, 1970- 117 с , на стор 19] Така пропульсивна установка дозволяє перерозподілити навантаження між двома гвинтами і таким чином зменшити їх діаметр та масу При цьому обертання гребних гвинтів в одному напрямку дозволяє в зоні гвинтового перекриття забезпечити накладення потоків, що створюються лопаттями сусідніх гвинтів, і таким чином підсумувати гідродинамічну реакцію гвинтів Окрім того, зниженя питомого навантаження на лопаття кожного гвинта призводить до зменшення рівня їх вібрації Однак, такій установці характерні й певні недоліки Головний з них полягає в тому, що при великій потужності енергетичної установки наявні значні ноохоплюючих гідростатичних ПІДШИПНИКІВ CO o> 11344 навантаження у зубчастому зачепленні. Незважаючи на те, що зубчасті колеса виготовляються із великою осьовою протяжністю, спостерігається згинальна деформація їх осей. Невелика частота обертання валів, значна навантаженість зачеплення та згинальні коливання валів не сприяють формуванню якісно несучого шару в гідродинамічних підшипниках зубчастого зачеплення. Більш за те, при значних деформаціях валів відбувається витіснення мастильного клина із робочого зазору підшипника та деформація його втулок під впливом діючих навантажень. Цьому сприяє значна осьова протяжність колес та втулок підшипників ковзання за традиційної копоновки зубчастого зачеплення. Таким чином, підвищення надійності роботи пропульсивної устновки можливо досягти за рахунок використання у зубчастому зачепленні пристроїв, що обмежують деформацію осей зубчастих колес. Завдання корисної моделі полягає у підвищенні надійності роботи пропульсивної установки. Для вирішення даного завдання однодизельна двовальна пропульсивна установка з гвинтами, що перекривають один одного, яка включає в свій склад головний малооборотний реверсивний дизельний двигун, зубчасте зачеплення, що в свою чергу має зубчасті колеса, котрі встановлені на опорах у корпусі, при цьому, зачеплення виконується з розподілом потужності від вала двигуна на два валопроводи з гребними гвинтами, які обертаються в одному напрямку та встановлені з можливістю гвинтового перекриття, виконується так, що опори зубчастих колес мають форму роликів котушкоподібного типу із трьома поясками, які контактують з повернутими до них відповідними циліндричними ділянками зубчастих колес; окрім того, ролики встановлені в корпусі у втулках неповноохоплюючих гідростатичних підшипників. Виконання опор зубчастих колес у вигляді роликів котушкоподібного типу, що мають по три пояски, на які своїми циліндричними ділянками спираються зубчасті колеса, дозволяє запобігти деформації зубчастих колес. На достатній протяжності колеса утримуються на трьох ділянках ( одній центральній та двох периферійних) від згинальної деформації. При цьому традиційні опори ковзання замінюються опорами кочення у вигляді роликів котушкоподібного типу. Окрім того, ролики, на які спирається зубчасте колесо головного двигуна, виконують роль утримуючих опор, а ролики, на котрі спираються зубчасті колеса валопроводів, виконують роль як утримуючих, так і стягуючих елементів, тобто забезпечують необхідні зусилля у зубчастому зачепленні. Для цього втулки неповноохоплюючих гідростатичних підшипників східчастих роликів зубчастих колес валопроводів повинні бути встановленими так, щоб напрям реакції у неповноохоплюючих гідростатичних підшипниках збігався з кутом тиску на зубцях зубчастих колес. Цей кут складає від 14,5° до 20° від вертикальної осі. Слід відмітити, відомий пристрій для обмеження згинальних деформацій осей зубчастих колес [див. Патент Японії № 57-37779, надр. 11.08.82], в якому пропонується підвищити наван тажувальну здатність зубчастого зачеплення за рахунок обмеження деформації осей колес шляхом формування напрямку реакції елементів, що сприймають навантаження, який співпадає з напрямком дії сил реакції у зубчастому зачепленні. Однак, у запропонованому пристрої елементи, що сприймають навантаження, мають вигляд підшипників кочення легкої серії. На Фіг. 1 наведено загальний вигляд однодизельної двовальної пропульсивної установки з гвинтами, що перекривають один одного; - на Фіг.2 - розріз А-А на Фіг. 1; - на Фіг.З - розріз Б-Б на Фіг. 1; - на Фіг.4 - розріз В-В на Фіг.1. Пропульсивна установка складається з головного малооборотного реверсивного дизельного двигуна 1, вихідний фланець якого з'єднується з вхідним фланцем зубчастого зачеплення 2. В свою чергу, зубчасте зачеплення містить зубчасте колесо 3 головного двигуна 1 та зубчасті колеса 4 валопроводів. Передаточне відношення у зубчастому зачепленні складає 1:1. Для опор кожного зубчастого колеса використовуються ролики 5 котушкоподібного типу. Кожний ролик 5 має по три пояски 6, які контактують з відповідними циліндричними ділянками зубчастих колес 3 та 4. Ролики 5 встановлені у втулках неповноохоплюючих гідростатичних підшипників. Втулки 7 гідростатичних підшипників, у яких встановлені ролики 5, що контактують своїми поясками 6 з відповідними циліндричними ділянками зубчастих колес 4, орієнтовані таким чином, щоб напрям навантаження колес збігався з напрямом дії сил реакції у зубчастому зчепленні, тобто 14,5...20° від вертикальної осі. Втулки 7 підшипників закріплені у корпусі 8 та у кришці 9 зубчастого зачеплення 2 і мають трубопровід 10 для підведення робочого середовища у зазори неповноохоплюючих гідростатичних підшипників. До складу пропульсивної установки також входять два головних упорних підшипника 11, дейдвудні пристрої 12 та гребні гвинти 13, що встановлені на гребних валах 14. Пропульсивна установка працює таким чином. При роботі головного двигуна 1 обертання вала двигуна передається через зубчасте зачеплення, що створене контактами зубчастого колеса головного двигуна 3 та зубчастими колесами 4, на гребні вали 14 та гребні гвинти 13. При цьому у зубчастому зачепленні забезпечується надійний контакт завдяки тому, що пояски 6 роликів котушкоподібних роликів 5, які взаємодіють з відповідними циліндричними ділянками зубчастих колес З та 4, забезпечують як утримуючі, так і стягуючі зусилля у зубчастому зачепленні. При цьому ролики використовуються як обмежувачі згинальної деформації зубчастих колес 3 та 4. Навантаження, що виникають при роботі двигуна, сприймаються неповноохоплюючими гідростатичними підшипниками, несуча здатність яких забезпечується подачею робочого середовища за допомогою трубопровода 10 у робочі зазори між поверхнями роликів 5 котушкоподібного типу та втулок 7, які закріплені у корпусі 8 та кришці 9 зубчастого зачеплення 2. Гідродинамічна реакція, що виникає на греб 11344 них гвинтах 13, сприймається головними упорними підшипниками 11. Дейдвудний пристрій 13 забезпечує сприйняття радіального навантаження з боку гребних валів та дозволяє запобігти проник Р ненню забортної води у корпус судна. Конструктивні заходи, що наведені в запропонованій корисній моделі, підвищують надійність пропульсивної установки. Фіг. 1 а Фіг. 2 11344 Б~Б Фіг. 4 Фіг. З Комп'ютерна верстка Д Дорошенко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601